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日盲紫外探测器,由于其强抗干扰特性,在近地通讯、电网检测和火灾监控等领域有广泛应用前景。在实际信号探测过程中,日盲紫外信号在传播过程中容易受到障碍物阻挡而发生能量衰减,这将导致被探测的日盲信号变得十分微弱。因此,探测器的高灵敏度显得尤为重要。同时,为保证信息的“实时”和“不间断”传递,探测器的快响应速度也必不可少。其中,以金刚石、GaN、ZnO、Ga2O3等为代表的第三代宽带隙半导体材料,具有耐高温高压,抗辐射、带隙可达到日盲紫外波段等特性,成为日盲探测器材料的研究热点。尤其是ZnO以及Ga2O3这两种氧化物半导体材料,不仅具有晶格匹配的单晶衬底,而且材料生长方式多样,被认为是实现高性能日盲紫外探测器制备的理想材料。然而,由于高结晶质量氧化物日盲紫外材料的难以制备以及氧化物日盲紫外材料的载流子浓度自由调控困难等因素,目前所报道的氧化物日盲探测器无法满足实际应用中高日盲灵敏探测度、快响应速度、高信噪比等需求。本论文以高结晶质量氧化物日盲材料的生长以及载流子浓度自由调控为出发点,和实现高性能日盲紫外探测器的制备为目标,开展了如下研究: (1)利用磁控溅射方法,在不同氧分压条件下生长了一系列不同带隙的(4.11-5.3eV)MgZnO薄膜,并研究了不同氧分压条件对高Mg组分MgZnO材料的结构、形貌以及光学性质的影响。同时,实现了具有10-10A的暗电流,大于3个量级的开关比,近3个数量级的紫外/可见(R280nm/R405nm)注入比的优异器件性能的Mg0.49Zn0.51O日盲探测器的制备。 (2)提出一种控制热力学条件掺杂的两步法实现了电导率达406.6S·cm-1,迁移率为16.3cm2·V-1·s-1的深紫外透明导电Al∶Mg0.43Zn0.57O薄膜的制备。同时,在此深紫外导电薄膜的基础上,制备了具有优异器件性能(2V偏压下0.2nA的暗电流,2~3个量级的开关比以及快的响应速度)的ZnO基紫外焦平面阵列探测器的原型器件。此外,依据合理的理论分析和严谨的实验验证进一步阐述了两步法制备高导AlMgZnO薄膜中Zn空位的形成与湮灭过程。最后,利用磁控溅射方法,研究Al杂质浓度掺杂对MgZnO材料的结构、形貌、光学性质等的影响。 (3)利用MOCVD方法,探讨生长温度、生长压强以及有机源Ga,O原子摩尔流量比对氧化镓薄膜的结构、形貌以及光学性质方面的影响。提出一种改进MOVCD生长方法,在高温条件下实现了具有低缺陷密度以及高结晶质量氧化镓薄膜的生长。以此薄膜制备的日盲紫外探测器不仅有远高于其他氧化镓薄膜探测器的26.1A/W的高日盲紫外光响应度,同时具有快的响应速度(上升时间为0.48s,下降时间为0.18s)以及高于4个数量级的高信噪比。同时,详细讨论了器件的大增益以及快响应速度机制。